(57)【要約】【課題】  光導波路に入射する光ビームの伝搬損失が偏光面に依存するような偏波依存性は、コアの上側を伝搬する光ビームほど低減する。しかし、従来の可変光減衰装置は、偏波依存性の影響が少ないコアの上側を伝搬する光ビームを遮蔽し、偏波依存性の影響を強く受けるコアを伝搬する光ビームの下側を多く通過させている課題がある。【解決手段】  前記課題を解決する為に、可変光減衰装置は、入力用コアから接続用コアを介して出力用コアに光ビームが減衰して結合するように入力用反射板が設置された。【選択図】図８
2007025070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板の上面に配置されるクラッド層と、
前記クラッド層に囲まれ前記クラッド層よりも屈折率の高い入力用コア及び出力用コアと、
前記入力用コア及び前記出力用コアと交差する少なくとも１本の接続用コアと、
前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置及び前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に前記クラッド層の上面から前記入力用コア又は前記出力用コアを横切るように形成された溝と、
前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される入力用反射板と、
前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される出力用反射板と、を有する可変光減衰装置であって、
同一の前記接続用コアに位置する１対の前記入力用反射板及び前記出力用反射板は、前記基板に垂直に挿抜され、前記入力用反射板は、前記入力用コアから前記接続用コアを介して前記出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されていることを特徴とする可変光減衰装置。
【請求項２】
基板と、
基板の上面に配置されるクラッド層と、
前記クラッド層に囲まれた前記クラッド層よりも屈折率の高い入力用コア及び出力用コアと、
前記入力用コア及び前記出力用コアと交差する少なくとも１本の接続用コアと、
前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置及び前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に前記クラッド層の上面から前記入力用コア又は前記出力用コアを横切るように形成された溝と、
前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される入力用反射板と、
前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される出力用反射板と、を有する可変光減衰装置であって、
同一の前記接続用コアに位置する１対の前記入力用反射板及び前記出力用反射板は、前記基板に垂直に挿抜され、前記出力用反射板は、前記入力用コアから前記接続用コアを介して前記出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されていることを特徴とする可変光減衰装置。
【請求項３】
前記接続用コアと前記溝は複数形成され、前記入力用コアから別の前記接続用コアを介して前記出力用コアに結合する光ビームの減衰量が異なるように設置された２以上の対となる前記入力用反射板及び前記出力用反射板を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の可変光減衰装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰板を挿入し光減衰量を任意に制御できる可変光減衰装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変光減衰器は、光導波路に減衰板を挿入することで光減衰量を任意に制御している。特許文献１で開示される可変光減衰器を図１に示す。図１の可変光減衰器１０１は、コア１０、クラッド層１１、基板２０、減衰板３０及び溝４０を備える。可変光減衰器１０１は、減衰板３０を溝４０に挿入する深さを変更することでコア１０を伝搬する光ビームの光減衰量を制御するものである。
【特許文献１】特開２００５−０１０６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、可変光減衰器１０１は、光導波路に入射する光ビームの伝搬損失が偏光面に依存する偏波依存性が発生する課題がある。
【０００４】
図２は、可変減衰器１０１の光減衰量の偏波依存性を示した図である。図２の縦軸は光減衰量（単位はデシベル）、横軸は減衰板位置（単位は任意）、実線は減衰板位置に対応する光減衰量の基板２０と平行な偏光成分（ＴＥ；実線）及び破線は減衰板位置に対応する光減衰量の基板２０と垂直な成分（ＴＭ；破線）である。なお、図２において、Ｋは減衰板３０がコア１０の上側に位置することを示し、Ｋ２は減衰板３０がコア１０を遮蔽する位置にあることを示す。
【０００５】
図２によりＴＥ及びＴＭの光減衰量は、０〜−５ｄＢ程度の範囲では差が小さいが、−５ｄＢ以下の範囲では光減衰量が大きくなるにつれて光減衰量の差が拡大する。例えば、ＴＥ及びＴＭの光減衰量は、減衰板３０がＫ２に位置する場合は５ｄＢ程の差となる。減衰板３０がＫ２に位置する場合に、コア１０を伝搬する光ビームは、光ビームの大部分が減衰板３０に遮られ、偏波依存性の影響を強く受ける。前述した偏波依存性の原因としては、基板２０の高屈折率による問題と反りによる問題とがある。
【０００６】
前述した基板２０の高屈折率による問題について説明する。図３は、コア１０の光ビームのエネルギー強度分布を示した図である。図３において、横軸はコア１０の中心からの距離μｍ、縦軸は正規化エネルギー強度を示す。例えば、図３は、比屈折率差Δ＝０．３％、コア１０の幅と高さとをそれぞれ３μｍとしたものである。図３に示すように、光ビームのエネルギー分布は略正規分布であり、光ビームはコア１０の外側まで広がる。例えば図３において、光ビームの強度分布は上下対称となる。
【０００７】
また、図１のクラッド層１１は屈折率１．４５の石英ガラス（ＳｉＯ２）であり、コア１０はクラッド層１１より屈折率が高く、基板２０は屈折率３．４のシリコン（Ｓｉ）である。
【０００８】
クラッド層１１の基板２０の側の屈折率が高くなるような可変光減衰器１０１は、偏波依存性の発生する課題がある。図４において、光ビームの屈折率分布は、基板２０に近いコア１０の下側がコア１０の上側より高くなる。光ビームの強度分布９０は、コア１０を中心にして上下対称にして分布せず、コア１０の下側の基板２０の側に偏っている。
【０００９】
別の表現をすれば、光ビームは、光ビームの一部が基板２０に浸透した状態でコア１０を伝搬する。光ビームの偏波の状態により基板２０へ浸透する深さが異なり、かつ、シリコンからなる基板２０と石英ガラスからなるクラッド層１１との間には光の伝搬損失の違いがある為に、光ビームが基板２０から受ける影響の強さに違いが生じて伝搬損失に差が発生する（以下、「基板効果」と記す。）。すなわち、可変光減衰器１０１の偏波依存性を低減させる場合には、基板効果は無視できない問題となる。
【００１０】
一方、コア１０を伝搬する光ビームの上側の領域ほど前述した基板効果による偏波依存性は低減するが、可変光減衰器１０１は、前述した基板効果を被りやすいコア１０を伝搬する光ビームの下側を多く通過させている。
【００１１】
図５は、減衰板３０の移動を示すものである。減衰板３０は、コア１０の下側に移動して減衰板３０がコア１０を伝搬する光ビームを遮蔽し、可変光減衰器１０１の光減衰量を増加させる。減衰板３０は、光ビームを完全に遮蔽するまで挿入される（図６を参照。）。その後、減衰板３０は、上側に移動して遮蔽されていた光ビームを通過させる。
【００１２】
コア１０の下側のクラッド層１１を厚くすれば前述した偏波依存性は低減できる。しかし、可変光減衰器１０１を厚くすると、可変光減衰器１０１に反りが発生しやすくなる。可変光減衰器１０１に発生する反りは、偏波依存性を発生させる原因となる。
【００１３】
シリコンの基板２０に通常より厚く石英ガラスを積層すると、シリコンの基板２０と石英ガラスのクラッド層１１との熱膨張率が異なることで基板２０及びクラッド層１１の反りが大きくなる。基板２０及びクラッド層１１の反りが大きくなると、製造工程で問題を引き起こすことがある。例えば、製造工程の問題としては、光導波路に形成する微細パターンの精度が劣化することがある。また、基板２０及びクラッド層１１の反りは、基板２０を厚くするほど大きくなり、基板２０が大型化するほど大きくなる。なお、前述した熱膨張率による反りの問題は、シリコンの基板２０に限らず、熱膨張率が石英ガラスより大きい材料を基板２０とする場合にも発生する。
【００１４】
さらに、前述した熱膨張率による反りの問題に加えて、クラッド層１１の反りに応じて発生するクラッド層１１の内部応力も低減する必要がある。前述した内部応力は、クラッド層１１と基板２０との界面に平行な方向のみに発生する為に、クラッド層１１の屈折率に異方性を発生させる。前述した屈折率の異方性は、コア１０を伝搬する光ビームの偏波面が異なれば光ビームの伝搬損失の差を発生させる原因となる。前述した光ビームの伝搬損失の差は、偏波依存性を発生させる原因となる。
【００１５】
図７は、シリコンからなる基板２０及び基板２０に積層された石英ガラスからなるクラッド層１１の断面図である。クラッド層１１は、基板２０に１０００℃以上で積層される。クラッド層１１が常温まで冷却される過程で、前述したようにシリコンと石英ガラスの熱膨張率が異なることでクラッド層１１の基板２０の側がより圧縮され、基板２０に対してクラッド層１１の側が凸となる反りが発生する。また、通常は基板２０よりクラッド層１１の厚みは薄いので、クラッド層１１は、常温では基板２０の側から強い圧縮応力を受ける。さらに、クラッド層１１の内部応力の歪みは、クラッド層１１と基板２０との界面で最も大きく、クラッド層１１の上側ほど低くなる。
【００１６】
別の表現をすれば、クラッド層１１の内部応力の歪みは基板２０の側から遠いほど低減され、前述した内部応力による偏波依存性の問題は基板２０の側から遠いほど低減される。なお、前述した内部応力による偏波依存性の問題は、基板２０がシリコンに限られず、熱膨張率が石英ガラスよりも大きい材質とする場合に発生する。
【００１７】
従って、可変光減衰器１０１は、偏波依存性の影響を強く受けるコア１０を伝搬する光ビームの下側を多く通過させている課題がある。
【００１８】
以上の説明を要約すると、可変光減衰器１０１における、屈折率による基板効果と反りによる屈折率の異方性は、コア１０を伝搬する光ビームに偏波依存性を発生させる。さらに、前述した偏波依存性は、コア１０の上側を伝搬する光ビームほど低減するが、従来の可変光減衰器１０１は、コア１０の上側を伝搬する光ビームを遮蔽し、偏波依存性の影響を強く受けるコア１０を伝搬する光ビームの下側を多く通過させている課題がある。
【００１９】
本発明は前記課題を解決する為になされたもので、クラッド層を厚くすることなく偏波依存性を低減させる可変光減衰装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記課題を解決する為に、本願第１の発明は、入力用コアから接続用コアを介して出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されている入力用反射板を備える可変光減衰装置である。
【００２１】
具体的に、本願第１の発明は、基板と、基板の上面に配置されるクラッド層と、前記クラッド層に囲まれ前記クラッド層よりも屈折率の高い入力用コア及び出力用コアと、前記入力用コア及び前記出力用コアと交差する少なくとも１本の接続用コアと、前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置及び前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に前記クラッド層の上面から前記入力用コア又は前記出力用コアを横切るように形成された溝と、前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される入力用反射板と、前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される出力用反射板と、を有する可変光減衰装置であって、同一の前記接続用コアに位置する１対の前記入力用反射板及び前記出力用反射板は、前記基板に垂直に挿抜され、前記入力用反射板は、前記入力用コアから前記接続用コアを介して前記出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されていることを特徴とする可変光減衰装置である。
【００２２】
前記入力用反射板が前記入力用コアから前記接続用コアを介して前記出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されていることで、前記入力用コアの端の付近を伝搬する偏波依存性の影響を受けた光ビームの一部は前記出力用コアに到達せず、前記入力用コアの中心部を伝搬する偏波依存性の影響が少ない光ビームは前記出力用コアに反射される。
【００２３】
従って、クラッド層を厚くすることなく偏波依存性を低減させる可変光減衰装置を提供することができる。
【００２４】
上記課題を解決する為に、本願第２の発明は、入力用コアから接続用コアを介して出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されている出力用反射板を備える可変光減衰装置である。
【００２５】
具体的に、本願第２の発明は、基板と、基板の上面に配置されるクラッド層と、前記クラッド層に囲まれた前記クラッド層よりも屈折率の高い入力用コア及び出力用コアと、前記入力用コア及び前記出力用コアと交差する少なくとも１本の接続用コアと、前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置及び前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に前記クラッド層の上面から前記入力用コア又は前記出力用コアを横切るように形成された溝と、前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される入力用反射板と、前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される出力用反射板と、を有する可変光減衰装置であって、同一の前記接続用コアに位置する１対の前記入力用反射板及び前記出力用反射板は、前記基板に垂直に挿抜され、前記出力用反射板は、前記入力用コアから前記接続用コアを介して前記出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されていることを特徴とする可変光減衰装置である。
【００２６】
前記出力用反射板が前記入力用コアから前記接続用コアを介して前記出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されていることで、前記入力用コアの端の付近を伝搬する偏波依存性の影響を受けた光ビームの一部は前記出力用コアに到達せず、前記入力用コアの中心部を伝搬する偏波依存性の影響が少ない光ビームは前記出力用コアに反射される。
【００２７】
従って、クラッド層を厚くすることなく偏波依存性を低減させる可変光減衰装置を提供することができる。
【００２８】
本願第１の発明及び本願第２の発明は、前記接続用コアと前記溝は複数形成され、前記入力用コアから別の前記接続用コアを介して前記出力用コアに結合する光ビームの減衰量が異なるように設置された２以上の対となる前記入力用反射板及び前記出力用反射板を備えることが好ましい。
【００２９】
前記接続用コアと前記溝は複数形成され、前記入力用コアから別の前記接続用コアを介して前記出力用コアに結合する光ビームの減衰量が異なるように設置されていることで、前記可変光減衰装置は、異なる光減衰量を得ることができる。
【００３０】
従って、クラッド層を厚くすることなく偏波依存性を低減させる可変光減衰装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、クラッド層を厚くすることなく偏波依存性を低減させる可変光減衰装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものでない。
【００３３】
（実施の形態１）
本願第１の実施の形態は、基板と、基板の上面に配置されるクラッド層と、前記クラッド層に囲まれ前記クラッド層よりも屈折率の高い入力用コア及び出力用コアと、前記入力用コア及び前記出力用コアと交差する少なくとも１本の接続用コアと、前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置及び前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に前記クラッド層の上面から前記入力用コア又は前記出力用コアを横切るように形成された溝と、前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される入力用反射板と、前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される出力用反射板と、を有する可変光減衰装置であって、同一の前記接続用コアに位置する１対の前記入力用反射板及び前記出力用反射板は、前記基板に垂直に挿抜され、前記入力用反射板は、前記入力用コアから前記接続用コアを介して前記出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されていることを特徴とする可変光減衰装置である。
【００３４】
まず、可変光減衰装置１０２の製造について図８及び図９を用いて説明する。図８及び図９の可変光減衰装置１０２は、クラッド層１１、基板２０、溝４０、入力用コア１１０、出力用コア１２０、接続用コア１３０、入力用反射板１４０及び出力用反射板１５０を備える。
【００３５】
図８は、可変光減衰装置１０２の上面図である。なお、基板２０、反射板挿抜機構１６０及び挿抜機構基板１６１は、図８に図示されていない。
【００３６】
図９は、図８のＡ−Ａ`の断面図である。なお、入力用コア１１０及び出力用コア１２０は、図９に図示されていない。
【００３７】
例えば、基板２０としては、シリコン（Ｓｉ）製の基板や石英ガラス（ＳｉＯ２）製の基板をあげることができる。
【００３８】
クラッド層１１は、石英ガラスを基板２０の上面に積層して形成される。
【００３９】
コア層（図８に図示していない。図９ではコア層から形成されたコア１０としてクラッド層１１に囲まれている。）は、クラッド層１１より屈折率が高くなるような不純物が混合された石英ガラスをクラッド層１１の上面に積層して形成される。また、クラッド層１１は、屈折率が低くなるような不純物が混合された石英ガラスを基板２０の上面に積層して形成され、コア層は、石英ガラスをクラッド層１１の上面に積層して形成されてもよい。
【００４０】
例えば、クラッド層１１及びコア層の積層に、ＦＨＤ法（Ｆｌａｍｅ  Ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＶＤ法（化学気相成長法）及びスパッタ法を用いてもよい。
【００４１】
入力用コア１１０、出力用コア１２０及び接続用コア１３０は、コア層をフォトリゾクラフィ及びエッチングすることで形成される。入力用コア１１０及び出力用コア１２０は、略並行になるように形成されてもよい。接続用コア１３０は、入力用コア１１０及び出力用コア１２０と交差するように形成される。
【００４２】
入力用コア１１０、出力用コア１２０及び接続用コア１３０をクラッド層１１で囲むように、さらに、クラッド層１１は積層されてもよい。
【００４３】
溝４０は、入力用コア１１０と接続用コア１３０とが交差する位置及び出力用コア１２０と接続用コア１３０とが交差する位置にクラッド層１１の上面から溝４０が入力用コア１１０又は出力用コア１２０を横切るように形成される。例えば、溝４０は、エッチングやマイクロブラスト法で形成されてもよい。
【００４４】
入力用反射板１４０は入力用コア１１０と接続用コア１３０とが交差する位置に形成された溝４０に挿抜され、出力用反射板１５０は出力用コア１２０と接続用コア１３０とが交差する位置に形成された溝４０に挿抜される。また、入力用反射板１４０は、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰して結合するように設置される。
【００４５】
例えば、入力用反射板１４０及び出力用反射板１５０としては、入力用コア１１０、出力用コア１２０及び接続用コア１３０を伝搬する光ビームを反射できるミラーがあげられる。
【００４６】
また、可変光減衰装置１０２は、入力用反射板１４０及び出力用反射板１５０を基板２０に垂直に挿抜できるような反射板挿抜機構１６０を備えてもよい。例えば、反射板挿抜機構１６０は、入力用反射板１４０又は出力用反射板１５０を挿抜させるモーター及び入力用反射板１４０又は出力用反射板１５０を保持するアームを備えるものであってもよい。また、反射板挿抜機構１６０は、挿抜機構基板１６１に備えられてもよい。
【００４７】
以上が可変光減衰装置１０２の製造についての説明である。次に、可変光減衰装置１０２が偏波依存性を低減させる効果について図１０及び図１１を用いて説明する。
【００４８】
図１０は、図８の入力用反射板１４０、出力用反射板１５０及び接続用コア１３０の拡大図である。なお、基板２０は、図１０に図示されていない。
【００４９】
図１０の実線は、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰して結合するように入力用反射板１４０が設置された場合の光ビームの光軸を示すものである。また、破線は、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰せず結合するように入力用反射板１４０が設置された場合の光ビームの光軸を示すものである。
【００５０】
入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰して結合するように入力用反射板１４０が設置されていることで、入力用コア１１０の端の付近を伝搬する光ビームの一部は、入力用反射板１４０で反射された時に光軸が変化しクラッド層１１に反射される為、出力用コア１２０に到達することができない。
【００５１】
もし、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰せず結合するように入力用反射板１４０が設置されていれば、入力用コア１１０を伝搬する光ビームは全て出力用コア１２０に到達することになる。すなわち、前述した出力用コア１２０に到達することができない光ビームが可変光減衰装置１０２の得られる光減衰量となる。
【００５２】
図１１は、反射板の距離ａ、光軸変化量ｂ及び光軸のずれ角度θの関係を示したものである。反射板の距離ａは、入力用反射板１４０と出力用反射板１５０との距離である。
【００５３】
光軸変化量ｂは、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰して結合するように入力用反射板１４０が設置された場合及び入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰せず結合するように入力用反射板１４０が設置された場合の入力用コア１１０の側から入射した光ビームの光軸変化量を示すものである。
【００５４】
光軸のずれ角度θは、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰して結合するように入力用反射板１４０が設置された場合及び入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰せず結合するように入力用反射板１４０が設置された場合の入力用反射板１４０の設置角度の差である。
【００５５】
反射板の距離ａ、光軸変化量ｂ及び光軸のずれ角度θの関係は、下記（１）式で示すことができる。
ｔａｎθ≒ｂ／（ａ−ｂ）      （１）
【００５６】
図１２は、上記（１）式を用いて可変光減衰装置１０２においての光軸変化量ｂ及び光軸のずれ角度θの関係を試算したものである。図１２は、反射板の距離ａを２００μｍとして試算している。例えば、図１２を参考にして、可変光減衰装置１０２の光減衰量を調整してもよい。
【００５７】
前述したように、可変光減衰装置１０２は、入力用コア１１０の端の付近を伝搬する光ビームの一部を出力用コア１２０に到達させないことで光減衰量を得ることができる。すなわち、可変光減衰装置１０２は、偏波依存性の影響が少ない入力用コア１１０の中心部を伝搬する光ビームを出力用コア１２０に到達させ、偏波依存性の影響を受ける入力用コア１１０の端の付近を伝搬する光ビームの一部を出力用コア１２０に到達させないことになる。
【００５８】
従って、クラッド層１１を厚くすることなく偏波依存性を低減させる可変光減衰装置１０２を提供することができる。
【００５９】
（実施の形態２）
本願第２の実施の形態は、基板と、基板の上面に配置されるクラッド層と、前記クラッド層に囲まれた前記クラッド層よりも屈折率の高い入力用コア及び出力用コアと、前記入力用コア及び前記出力用コアと交差する少なくとも１本の接続用コアと、前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置及び前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に前記クラッド層の上面から前記入力用コア又は前記出力用コアを横切るように形成された溝と、前記入力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される入力用反射板と、前記出力用コアと前記接続用コアとが交差する位置に形成された前記溝に挿抜される出力用反射板と、を有する可変光減衰装置であって、同一の前記接続用コアに位置する１対の前記入力用反射板及び前記出力用反射板は、前記基板に垂直に挿抜され、前記出力用反射板は、前記入力用コアから前記接続用コアを介して前記出力用コアに光ビームが減衰して結合するように設置されていることを特徴とする可変光減衰装置である。
【００６０】
まず、可変光減衰装置１０３について図１３及び図１４を用いて説明する。図１３及び図１４の可変光減衰装置１０３は、クラッド層１１、溝４０、入力用コア１１０、出力用コア１２０、接続用コア１３０、入力用反射板１４０及び出力用反射板１５０を備える。なお、基板は図１３及び図１４に図示されていない。
【００６１】
本実施形態において、基板及びクラッド層１１は、前述した可変光減衰装置１０２と同様のものである。
【００６２】
入力用コア１１０、出力用コア１２０及び接続用コア１３０は、前述した可変光減衰装置１０２と同様の方法で形成できる。
【００６３】
入力用コア１１０、出力用コア１２０及び接続用コア１３０をクラッド層１１で囲むように、さらに、クラッド層１１は積層されてもよい。
【００６４】
溝４０は、前述した可変光減衰装置１０２と同様の方法で入力用コア１１０と接続用コア１３０とが交差する位置及び出力用コア１２０と接続用コア１３０とが交差する位置にクラッド層１１の上面から溝４０が入力用コア１１０又は出力用コア１２０を横切るように形成される。
【００６５】
入力用反射板１４０及び出力用反射板１５０は、前述した可変光減衰装置１０２と同様に設置される。また、出力用反射板１５０は、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰して結合するように設置される。
【００６６】
例えば、入力用反射板１４０及び出力用反射板１５０としては、入力用コア１１０、出力用コア１２０及び接続用コア１３０を伝搬する光ビームを反射できるミラーがあげられる。
【００６７】
また、入力用反射板１４０及び出力用反射板１５０は、前述した可変光減衰装置１０２と同様に反射板挿抜機構（図１３及び図１４に図示していない。）を用いて溝４０に挿抜されてもよい。
【００６８】
入力用コア１１０の端の付近を伝搬する光ビームの一部は、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰して結合するように出力用反射板１５０が設置されている為にクラッド層１１に反射され出力用コア１２０に到達することができず、減衰することになる（図１４の実線を参照。）。
【００６９】
もし、入力用コア１１０から接続用コア１３０を介して出力用コア１２０に光ビームが減衰せず結合するように出力用反射板１５０が設置されていれば、入力用コア１１０の中心部を伝搬する光ビームは、出力用コア１２０に到達することができる（図１４の破線を参照。）。
【００７０】
可変光減衰装置１０３は、入力用コア１１０の端の付近を伝搬する光ビームの一部を出力用コア１２０に到達させないことで光減衰量を得ることができる。すなわち、可変光減衰装置１０３は、偏波依存性の影響が少ない入力用コア１１０の中心部を伝搬する光ビームを出力用コア１２０に到達させ、偏波依存性の影響を受ける入力用コア１１０の端の付近を伝搬する光ビームの一部を出力用コア１２０に到達させないことになる。
【００７１】
従って、クラッド層１１を厚くすることなく偏波依存性を低減させる可変光減衰装置１０３を提供することができる。
【００７２】
なお、図８に示した第１の実施形態に係る可変光減衰装置１０２と図１３に示した第２の実施形態に係る可変光減衰装置１０３は、偏波依存性を低減させる点で共通している。また、可変光減衰装置１０２は、入力用反射板１４０と出力用反射板１５０との距離がある為に光減衰量の微調整が可能な利点がある。一方、可変光減衰装置１０３は、出力用反射板１５０の角度変化量に対して光減衰量を多く得ることができる。
【００７３】
（実施の形態３）
第１の実施形態又は第２の実施形態に係る可変光減衰装置において、接続用コアと溝は複数形成され、入力用コアから別の接続用コアを介して出力用コアに結合する光ビームの減衰量が異なるように設置された２以上の対となる入力用反射板及び出力用反射板を備えることが好ましい。
【００７４】
図１５は、入力用コア１１０から別の接続用コア１３０ａから１３０ｄを介して出力用コア１２０に結合する光の減衰量が異なるように設置された２以上の対となる入力用反射板１４０ａから１４０ｄ及び出力用反射板１５０ａから１５０ｄを備える可変光減衰装置１０４の上面図である。
【００７５】
図１５の可変光減衰装置１０４は、クラッド層１１、入力用コア１１０、出力用コア１２０、接続用コア１３０ａから１３０ｄ、入力用反射板１４０ａから１４０ｄ及び出力用反射板１５０ａから１５０ｄを備える。なお、基板及び溝は図１５に図示されていない。
【００７６】
可変光減衰装置１０４は、入力用コア１１０及び出力用コア１２０と交差する２以上の接続用コア１３０ａから１３０ｄが形成される。
【００７７】
溝（図１５に図示されていない。）は、入力用コア１１０と接続用コア１３０ａから１３０ｄとが交差する位置及び出力用コア１２０と接続用コア１３０ａから１３０ｄとが交差する位置にクラッド層１１の上面から溝が入力用コア１１０又は出力用コア１２０を横切るように形成される。
【００７８】
入力用反射板１４０ａから１４０ｄは入力用コア１１０と接続用コア１３０ａから１３０ｄとが交差する位置に形成された溝に挿抜され、出力用反射板１５０ａから１５０ｄは出力用コア１２０と接続用コア１３０ａから１３０ｄとが交差する位置に形成された溝に挿抜される。
【００７９】
入力用反射板１４０ａから１４０ｄ又は出力用反射板１５０ａから１５０ｄは、入力用コア１１０から接続用コア１３０ａから１３０ｄを介して出力用コア１２０に光減衰量が異なるように光ビームが結合するように設置される。
【００８０】
入力用コア１１０から接続用コア１３０ａから１３０ｄを介して出力用コア１２０に光減衰量が異なるように光ビームが結合するように入力用反射板１４０ａから１４０ｄが設置されると、可変光減衰装置１０４は、前述した可変光減衰装置１０２と同様に光減衰量の微調整ができる。
【００８１】
入力用コア１１０から接続用コア１３０ａから１３０ｄを介して出力用コア１２０に光減衰量が異なるように光ビームが結合するように出力用反射板１５０ａから１５０ｄが設置されると、可変光減衰装置１０４は、前述した可変光減衰装置１０３と同様に出力用反射板１５０ａから１５０ｄの角度変化量に対して光減衰量を多く得ることができる。
【００８２】
例えば、図１６に示すように、入力用反射板１４０ａと出力用反射板１５０ａとの組み合わせで得られる光減衰量を８デシベル、入力用反射板１４０ｂと出力用反射板１５０ｂとの組み合わせで得られる光減衰量を４デシベル、入力用反射板１４０ｃと出力用反射板１５０ｃとの組み合わせで得られる光減衰量を２デシベル及び入力用反射板１４０ｄと出力用反射板１５０ｄとの組み合わせで得られる光減衰量を１デシベルとすれば、可変光減衰装置１０４は、溝に挿抜する対となる入力用反射板１４０ａから１４０ｄ及び出力用反射板１５０ａから１５０ｄの組み合わせを変更することで異なる光減衰量を得ることができる。
【００８３】
従って、クラッド層１１を厚くすることなく偏波依存性を低減させる可変光減衰装置１０４を提供することができる。
【００８４】
なお、第１から第３の実施形態において、入力用コア、出力用コア及び接続用コアは、発明の特定を容易にする為に便宜上区別したものであり、一般的な光導波路基板に形成されるコアと変わりはない。また、光ビームは入力用コアに入射されてもよいし、出力用コアに入射されてもよい。
【００８５】
また、第１から第３の実施形態において、対となる入力用反射板及び出力用反射板は、可変光減衰装置が光ビームを伝搬させる際に両方とも溝に挿入されているか又は溝から抜かれている必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、可変光減衰装置又は光ファイバーを伝搬する光ビームを減衰させる装置に用いることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来の発明に係る可変光減衰装置１０１の断面図である。
【図２】従来の発明に係る可変光減衰装置１０１の光減衰量と偏波依存性を示した図である。
【図３】従来の発明に係る可変光減衰装置１０１の光ビームのエネルギー強度分布を示した図である。
【図４】従来の発明に係る可変光減衰装置１０１の断面における光ビームの強度分布を示した図である。
【図５】従来の発明に係る可変光減衰装置１０１の断面における光ビームの強度分布と溝の上部にある減衰板の移動とを示した図である。
【図６】従来の発明に係る可変光減衰装置１０１の断面における光ビームの強度分布と溝に挿入された減衰板とを示した図である。
【図７】基板とクラッド層との断面図である。
【図８】本願第１の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０２の上面図である。
【図９】本願第１の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０２の断面図である。
【図１０】本願第１の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０２の拡大図である。
【図１１】本願第１の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０２の光軸変化量及び光軸のずれ角度の関係を示した図である。
【図１２】本願第１の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０２の光軸変化量及び光軸のずれ角度の試算を示した図である。
【図１３】本願第２の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０３の上面図である。
【図１４】本願第２の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０３の拡大図である。
【図１５】本願第３の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０３の概念図である。
【図１６】本願第３の発明の一の実施形態に係る可変光減衰装置１０３の反射板と光減衰量の関係を示した図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０  コア
１１  クラッド層
２０  基板
３０  減衰板
４０  溝
９０  強度分布
１０１  可変光減衰器
１０２、１０３、１０４  可変光減衰装置
１１０  入力用コア
１２０  出力用コア
１３０、１３０ａ、１３０ｂ、１３０ｃ、１３０ｄ  接続用コア
１４０、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄ  入力用反射板
１５０、１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄ  出力用反射板
１６０  反射板挿抜機構
１６１  挿抜機構基板
ａ  反射板の距離
ｂ  光軸変化量
θ  光軸のずれ角度
【図１】
2007025070.tif 000003
【図２】
2007025070.tif 000004
【図３】
2007025070.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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